第3期中氮肥No.32012年5月M-Sized Nitrogenous Fertilizer ProgressMay 2012WebField ECS- 100 DCS在對置式四噴嘴氣化爐的應用王代紅，高喜宗，張開鳳(兗礦魯南化肥廠，山東滕州277527)[中圖分類號] TQ546 [ 文獻標識碼] B [ 文章編號] 1004 - 9932(2012)03 -0052 -01我廠“3052” 項目(300 kV/a合成氨、520藝裝 置分散控制、集中調度管理的功能。kt/a尿素)煤氣化裝置采用的是兗礦集團具有2關鍵控制方 案設計與實施自主知識產權的對置式四噴嘴氣化爐，設計日處理煤1 150 t。該煤氣化裝置具有易燃易爆、高2.1氣化爐氧煤比/ 負荷控制溫(1350C)高壓(4MPa)的高危特性，對進入氣化爐內的煤漿流量和氧氣流量的比值控制系統(tǒng)有極高的要求。基于此，氣化裝置的控(簡稱氧煤比)控制是實現氣化爐安全、平穩(wěn)及制系統(tǒng)采用了完全國產化的WebField ECS- 100優(yōu)化運行的關鍵所在。為了實現此目的，首先要DCS。該控制系統(tǒng)各項功能和性能均達到或優(yōu)于保證進人系統(tǒng)的現場關鍵檢測參數的可靠性和真設計要求，穩(wěn)定可靠，能滿足大型化肥裝置在易實性，然后在此基礎上再考慮有效的控制策略以燃易爆、高溫高壓的高危險等級下安全優(yōu)化運行實現氣化爐內氧煤比/負荷的安全平穩(wěn)調節(jié)。的要求。2.1.1煤漿流 量的測量和控制煤漿流量的控制一般采用變頻電機調節(jié)煤漿1氣化裝置控制系統(tǒng)整體設計泵轉速來實現。為了增加煤漿流量測量的可靠根據我廠德士古氣化爐實際使用經驗，RTD性，對煤漿流量設計了中值選擇回路。DCS 對3和TC卡在現場使用時，因為是弱信號,易受外臺測煤漿流量的電磁流量計取中值作為煤漿流量界干擾的影響，使測量結果產生波動或卡件受的真正測量值，回路控制器把取中值的最終結果損。因此裝置中所有溫度檢測點均現場通過-~體作為輸人值，經運算后輸出控制煤漿泵的轉速。溫變轉換成標準的4~20 mA信號，所有DO和2.1.2氧氣流量測 量及控制DI點都經過繼電器隔離進人卡件，以減少外界為了提高人爐氧氣流量測量的可靠性和準確干擾對卡件造成的損壞，同時也減少DO和DI性，現場采用三重儀表進行測量，同時采集相應波動所引起的不必要停車。的氧氣溫度、壓力信號進行溫壓補償。每路氧氣根據氣化裝置的工藝要求及測點分布情況，流量信號經溫壓補償后，得出補償后的氧氣流在DCS設計中配置了3對冗余主控制器，分別量，再經過三取中運算，把補償后取中值的氧氣對應煤漿制備控制站、氣化框架、渣水處理控制流量作為氧氣流量控制器的真正輸人值，經運算站;配置了4臺操作站、1臺工程師站;為了解后輸出控制氧氣調節(jié)閥。決與ESD、色譜等第三方系統(tǒng)的通訊集成，配置2.1.3氧煤比/負荷控制了2個FW248通訊站。在保證煤漿流量和氧氣流量獨立有效調節(jié)以氣化裝置控制系統(tǒng)與廠內其他裝置控制系統(tǒng)后，氧煤比/負荷的安全平穩(wěn)調節(jié)才有了現實的之間通過冗余光纖實現互聯，使得全廠各分裝置基礎。為了實現氧煤比的可靠調節(jié)，一般通過進控制系統(tǒng)構成--個整體監(jiān)控系統(tǒng)，從而實現各工人氣化爐的煤漿和氧氣的體積比調節(jié)來實現。氧煤比手動給出后，經一系列運算轉換成氧氣流量[收稿日期] 2011-07-13和煤漿流量中國煤化工值，實現交[作者簡介]王代紅(1973--),男,工程師 ,兗礦魯南化肥廠叉控制，;HCNMH量波動時對機械電力處主任工程師。應的相關物科沉童根據頭際氧煤比需要跟蹤變第3期中氮肥No.32012年5月M-Sized Nitrogenous Fertilizer ProgressMay 2012φ2.65m煤氣爐爐頂取氣及下吹蒸汽入爐方式改造程繪軍(河南煤業(yè)化工集團安化公司，河南安陽455133)[中圖分類號] TQ546 [文獻標識碼] B [文章編號] 1004 -9932(2012)03 -0053 -02我公司是以煤為原料的氮肥企業(yè)，造氣采用內。實際生產運行中主要存在以下問題。UCI造氣爐，以優(yōu)質無煙塊煤為原料，采用常壓(1). 上行煤氣溫度高(300 C),煤氣爐蓄間歇制氣工藝生產半水煤氣和水煤氣。公司造氣熱能力差， 火層不集中，易造成煤氣爐吹翻且?guī)к囬g現有φ3.6m煤氣爐3臺、φ2.65 m煤氣爐出物多。8臺，φ2.8m煤氣爐16臺。2010年2-8月，(2)爐體高度自灰盤算起為5.6m,夾套高對8臺φ2.65m造氣爐進行了爐頂取氣和下吹蒸度為2.6m,爐箅高度為1.63 m,上氣道下沿與汽人爐方式技術改造，現介紹如下。爐頂距離為1.7 m，上氣道高度為1.0m,工藝指標空層為(2.0+0.1) m,料層提高受到限制。1改造的必要性在造氣過程中，炭層高度很難控制，即炭層不能技改前8臺φ2. 65 m造氣爐上氣道開口是在高，單爐產氣量低。煤氣爐側面，下吹蒸汽通人上氣道后進人爐膛(3)造氣爐料層高度[自爐箅帽起(2.0土0.1) m]與風機風壓(35 ~40 kPa) 不匹配，[收稿日期] 2011-10-17[作者簡介]程繪軍(1982- -),男,河南濮陽人,助理工造成旋風除塵器帶出物多，使造氣爐吹風強度受程師。到影響。化。實際運行中，因為煤漿流量波動比較頻繁,統(tǒng)對氣體進行進-一步處理。所以洗氣塔頂部工藝煤漿自調不能投。我廠正常的操作是保持高壓煤氣壓力的變化將直接導致氣化爐內壓力和后續(xù)系漿泵的轉速不變，即煤漿流量不變，根據DCS統(tǒng)壓力的波動。在背壓系統(tǒng)設計上使用了壓力聯計算所需的氧氣流量，投氧氣流量自調。鎖與分程控制相結合的控制策略。氣化爐的負荷調節(jié)和氧煤比調節(jié)是2個相互3結束語關聯、不可分割的操作要求。實際負荷設定由操作人員根據實際操作需要手動給出。為了防止負對置式四噴嘴水煤漿加壓氣化裝置作為煤化荷大幅度波動，設置了負荷設定值變化速度限制工裝 置中的核心裝置，其生產效率的高低以及生器，將負荷每分鐘的變化限制在一-定范圍內。為產工況的穩(wěn)定性是決定煤化工生產企業(yè)整體生產了防止氧氣過量，通過系列邏輯選擇控制，保證能力和經濟效益的關鍵因素之一- 。其配套的自動在提負荷時，先提煤漿流量,經氧煤比控制，氧化控制系統(tǒng)一直被國外自 動化公司產品壟斷,我氣流量隨之變化;當降負荷時，先降氧氣流量,廠在水煤漿加壓氣化裝置DCS設計和實施過程經氧煤比控制，煤漿流量隨之下降。中首次使用了國產控制系統(tǒng)并不斷完善各種控制2.2 氣化裝置背壓系統(tǒng)壓力控制方案。2008 年該煤氣化裝置一次開車投料成功，背壓是整個氣化裝置壓力的控制點。氣化爐連續(xù)3 a穩(wěn)定運行，說明國產控制系統(tǒng)WebField出來的粗煤氣經過洗氣塔清洗掉灰塵以后向變換ECS-100 DCS中國煤化工置一對凈化工段輸送原料氣。洗氣塔頂出來的水煤氣可置式四噴嘴水CNMHG腦完全能以有2個走向:去火炬系統(tǒng)燃燒放空或去凈化系滿足其安全、可靠、穩(wěn)定及優(yōu)化運行的設計要求。